FR3064567A1 - ENERGY ABSORBER DEVICE FOR BUMPER BEAM OF MOTOR VEHICLE - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un dispositif absorbeur d'énergie (1) agencé pour être monté entre un pare-chocs et un longeron de véhicule automobile, le dispositif absorbeur d'énergie comportant : - au moins un insert (12 ; 30), notamment réalisé en matériau composite, comprenant au moins trois parois longitudinales (15) s'étendant depuis le pare-chocs vers le longeron, lorsque le dispositif absorbeur d'énergie est monté entre le pare-chocs et le longeron, - une structure en matériau plastique (13; 31) enveloppant au moins partiellement l'insert, cette structure étant notamment réalisée par surmoulage de l'insert avec le matériau plastique.The present invention relates to an energy absorber device (1) arranged to be mounted between a bumper and a motor vehicle spar, the energy absorber device comprising: - at least one insert (12; 30), in particular made of composite material, comprising at least three longitudinal walls (15) extending from the bumper to the spar, when the energy absorbing device is mounted between the bumper and the spar, - a structure of plastic material ( 13; 31) at least partially enveloping the insert, this structure being in particular made by overmolding the insert with the plastic material.
Description
© N° de publication : 3 064 567 (à n’utiliser que pour les commandes de reproduction)© Publication no .: 3,064,567 (to be used only for reproduction orders)
©) N° d’enregistrement national : 17 52843 ® RÉPUBLIQUE FRANÇAISE©) National registration number: 17 52843 ® FRENCH REPUBLIC
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COURBEVOIE © Int Cl8 : B 60 R 19/02 (2017.01), B 62 D 21/15COURBEVOIE © Int Cl 8 : B 60 R 19/02 (2017.01), B 62 D 21/15
DEMANDE DE BREVET D'INVENTION A1A1 PATENT APPLICATION
?4) DISPOSITIF ABSORBEUR D'ENERGIE POUR POUTRE PARE-CHOCS DE VEHICULE AUTOMOBILE.? 4) ENERGY ABSORBING DEVICE FOR A MOTOR VEHICLE BUMPER.
FR 3 064 567 - A1 _ La présente invention concerne un dispositif absorbeur d'énergie (1) agencé pour être monté entre un parechocs et un longeron de véhicule automobile, le dispositif absorbeur d'énergie comportant:FR 3 064 567 - A1 _ The present invention relates to an energy absorbing device (1) arranged to be mounted between a bumper and a longitudinal member of a motor vehicle, the energy absorbing device comprising:
- au moins un insert (12; 30), notamment réalisé en matériau composite, comprenant au moins trois parois longitudinales (15) s'étendant depuis le pare-chocs vers le longeron, lorsque le dispositif absorbeur d'énergie est monté entre le pare-chocs et le longeron,- at least one insert (12; 30), in particular made of composite material, comprising at least three longitudinal walls (15) extending from the bumper towards the beam, when the energy absorbing device is mounted between the bumper -shocks and the spar,
- une structure en matériau plastique (13; 31) enveloppant au moins partiellement l'insert, cette structure étant notamment réalisée par surmoulage de l'insert avec le matériau plastique.- A structure made of plastic material (13; 31) at least partially enveloping the insert, this structure being produced in particular by overmolding the insert with the plastic material.
Dispositif absorbeur d'énergie pour poutre pare-chocs de véhicule automobileEnergy absorbing device for a motor vehicle bumper beam
La présente invention se rapporte à un dispositif absorbeur d'énergie 5 propre à assurer une protection en cas de choc notamment frontal sur un véhicule automobile. Plus particulièrement, l'invention concerne un dispositif absorbeur d'énergie pour poutre pare-chocs de véhicule automobile disposé entre la poutre pare-chocs et l'extrémité d'un longeron de véhicule en regard de la poutre pare-chocs.The present invention relates to an energy absorbing device 5 capable of providing protection in the event of an impact, especially frontal impact on a motor vehicle. More particularly, the invention relates to an energy absorbing device for a motor vehicle bumper beam disposed between the bumper beam and the end of a vehicle side member facing the bumper beam.
Afin d'absorber l'énergie d'un choc notamment frontal au niveau d'une poutre pare-chocs d'un véhicule automobile, il est connu d'utiliser des dispositifs absorbeur d'énergie qui se déforment du fait des forces exercées par le choc. Ces dispositifs absorbeur d'énergie sont généralement réalisés en matériau métallique du fait de leur résistance. Cependant, ces dispositifs absorbeur d'énergie métalliques sont lourds et ne vont pas dans le sens de l'évolution des véhicules automobiles qui cherchent à réduire de plus en plus leur poids.In order to absorb the energy of a particularly frontal impact at the level of a bumper beam of a motor vehicle, it is known to use energy absorbing devices which are deformed due to the forces exerted by the shock. These energy absorbing devices are generally made of metallic material due to their resistance. However, these metal energy absorbing devices are heavy and do not go in the direction of the evolution of motor vehicles which seek to reduce their weight more and more.
Afin de diminuer le poids des dispositifs absorbeur d'énergie il est connu de les réaliser en matériau plastique ou en matériau composite associant en particulier du plastique et du métal. Pour ce qui est des dispositifs absorbeur d'énergie en matériau plastique, ces derniers ne donnent pas entièrement satisfaction du fait qu'ils ont une énergie absorbée spécifique faible, c'est à dire que l'énergie qu'ils peuvent absorber par rapport à leur masse est faible. Ces dispositifs absorbeur d'énergie plastiques sont donc moins résistants. Concernant les dispositifs absorbeur d'énergie en matériau composite associant du plastique et du métal, ces derniers ont une meilleure énergie absorbée spécifique que les dispositifs absorbeur d'énergie plastiques.In order to reduce the weight of energy absorbing devices, it is known to make them from plastic material or from composite material associating in particular plastic and metal. With regard to energy-absorbing devices made of plastic material, the latter are not entirely satisfactory since they have a low specific absorbed energy, that is to say that the energy which they can absorb with respect to their mass is low. These plastic energy absorbing devices are therefore less resistant. Regarding energy absorbing devices made of composite material combining plastic and metal, the latter have better specific absorbed energy than plastic energy absorbing devices.
Un des buts de la présente invention est d’améliorer la capacité d’absorber de l’énergie issue d’un choc, pour un dispositif absorbeur d'énergie réalisé en plastique et en matériau composite.One of the aims of the present invention is to improve the capacity to absorb energy from an impact, for an energy absorbing device made of plastic and composite material.
L’invention a ainsi pour objet un dispositif absorbeur d'énergie agencé pour être monté entre un pare-chocs et un longeron de véhicule automobile, le dispositif absorbeur d'énergie comportant :The subject of the invention is therefore an energy absorbing device designed to be mounted between a bumper and a longitudinal member of a motor vehicle, the energy absorbing device comprising:
- au moins un insert, notamment réalisé en matériau composite, comprenant au moins trois parois longitudinales s’étendant depuis le pare-chocs vers le longeron lorsque le dispositif absorbeur d'énergie est monté entre le pare-chocs et le longeron,- at least one insert, in particular made of composite material, comprising at least three longitudinal walls extending from the bumper towards the spar when the energy absorbing device is mounted between the bumper and the spar,
- une structure en matériau plastique enveloppant au moins partiellement l’insert, cette structure étant notamment réalisée par surmoulage de l’insert avec le matériau plastique.- A structure made of plastic material at least partially enveloping the insert, this structure being produced in particular by overmolding the insert with the plastic material.
Grâce à l’invention, du fait de la présence desdites au moins trois parois longitudinales s’étendant depuis le pare-chocs vers le longeron, la capacité d’absorber l’énergie issue d’un choc est améliorée grâce à l’augmentation de la section résistante.Thanks to the invention, due to the presence of said at least three longitudinal walls extending from the bumper towards the beam, the capacity to absorb the energy resulting from an impact is improved thanks to the increase in the resistant section.
Selon un aspect de l’invention, l’insert est réalisé en matériau composite, par exemple l’insert comporte un textile de fibres de verre ou de carbone préimprégné d’une résine thermoplastique comme par exemple un polypropylène ou un polyamide.According to one aspect of the invention, the insert is made of composite material, for example the insert comprises a glass fiber or carbon fiber fabric impregnated with a thermoplastic resin such as for example polypropylene or polyamide.
Selon un aspect de l’invention, le matériau de la structure plastique est notamment une résine thermoplastique comme par exemple un polypropylène ou un polyamide, notamment compatible ou identique à celle utilisée pour l’insert en matériau composite, avec ou sans renfort.According to one aspect of the invention, the material of the plastic structure is in particular a thermoplastic resin such as for example a polypropylene or a polyamide, in particular compatible or identical to that used for the insert of composite material, with or without reinforcement.
Selon un aspect de l’invention, les trois parois longitudinales s’étendent sensiblement parallèlement les unes aux autres.According to one aspect of the invention, the three longitudinal walls extend substantially parallel to each other.
Selon un aspect de l’invention, les trois parois longitudinales comprennent deux parois latérales de l’insert et une paroi longitudinale disposés entre ces deux parois latérales.According to one aspect of the invention, the three longitudinal walls include two side walls of the insert and a longitudinal wall arranged between these two side walls.
Selon un aspect de l’invention, les parois présentent une hauteur 5 sensiblement identique.According to one aspect of the invention, the walls have a substantially identical height 5.
Selon un aspect de l’invention, les parois longitudinales sont au nombre de quatre, notamment toutes parallèles et notamment toutes de même hauteur.According to one aspect of the invention, there are four longitudinal walls, in particular all parallel and in particular all of the same height.
Ces parois forment alors un profilé sensiblement forme de W.These walls then form a substantially W-shaped profile.
Selon un aspect de l’invention, lorsque les parois longitudinales sont au 10 nombre de quatre, les deux parois intermédiaires entre les parois latérales forment un renfoncement de l’insert.According to one aspect of the invention, when the longitudinal walls are four in number, the two intermediate walls between the side walls form a recess of the insert.
Selon un aspect de l’invention, ce renfoncement reçoit des nervures de la structure en matériau plastique. Ces nervures servent notamment à assurer l’intégrité physique du dispositif absorbeur et un report d’effort.According to one aspect of the invention, this recess receives ribs from the plastic material structure. These ribs are used in particular to ensure the physical integrity of the absorbing device and a transfer of effort.
Selon un aspect de l’invention, chaque paroi longitudinale est reliée à la paroi longitudinale voisine par une paroi de liaison, notamment de même longueur que les parois longitudinales.According to one aspect of the invention, each longitudinal wall is connected to the neighboring longitudinal wall by a connecting wall, in particular of the same length as the longitudinal walls.
Selon un aspect de l’invention, la paroi de liaison est sensiblement plane. Selon un aspect de l’invention, le dispositif absorbeur d'énergie comporte un unique insert.According to one aspect of the invention, the connecting wall is substantially planar. According to one aspect of the invention, the energy absorbing device comprises a single insert.
En variante, le dispositif absorbeur d'énergie comporte au moins deux inserts inférieur et supérieur, chacun étant surmoulé avec une structure en matériau plastique.As a variant, the energy absorbing device comprises at least two lower and upper inserts, each being overmolded with a structure made of plastic material.
Selon un aspect de l’invention, chaque insert avec sa structure en 25 matériau plastique forme une demi-coquille du dispositif absorbeur d'énergie.According to one aspect of the invention, each insert with its structure made of plastic material forms a half-shell of the energy absorbing device.
Selon un aspect de l’invention, les deux demi-coquilles sont assemblées ensemble notamment par soudage.According to one aspect of the invention, the two half-shells are assembled together in particular by welding.
Selon un aspect de l’invention, lorsque chaque demi-coquille comporte un renfoncement formé par deux parois longitudinales intermédiaires de l’insert associé, les deux demi-coquilles sont assemblées suivant au moins une zone de jonction centrale située sur ces renfoncements.According to one aspect of the invention, when each half-shell has a recess formed by two intermediate longitudinal walls of the associated insert, the two half-shells are assembled according to at least one central junction zone located on these recesses.
Selon un aspect de l’invention, l’assemblage des deux demi-coquilles se fait par la zone de jonction centrale et par des zones de jonction périphériques au droit des parois latérales des inserts.According to one aspect of the invention, the two half-shells are assembled by the central junction zone and by peripheral junction zones in line with the side walls of the inserts.
Selon un aspect de l’invention, les deux demi-coquilles présentent une symétrie suivant un plan de symétrie passant par la jonction des deux demicoquilles.According to one aspect of the invention, the two half-shells have a symmetry along a plane of symmetry passing through the junction of the two half-shells.
Selon un aspect de l’invention, les parois longitudinales peuvent planes ou, en variante, arrondies.According to one aspect of the invention, the longitudinal walls can be flat or, alternatively, rounded.
L’invention a encore pour objet un pare-chocs avec une poutre et des dispositifs absorbeur d'énergie décrits au-dessus, montés sur cette poutre.The invention also relates to a bumper with a beam and energy absorbing devices described above, mounted on this beam.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante, donnée à titre d'exemple illustratif et non limitatif, parmi lesquelles :Other characteristics and advantages of the invention will appear more clearly on reading the following description, given by way of illustrative and nonlimiting example, among which:
- la figure 1 illustre, schématiquement et partiellement, une poutre de pare-chocs et des dispositifs absorbeur d'énergie associés, conformes à l’invention,- Figure 1 illustrates, schematically and partially, a bumper beam and associated energy absorbing devices, in accordance with the invention,
- les figures 2 à 7 illustrent, schématiquement et partiellement, différentes vues des différents éléments des dispositifs absorbeur d'énergie de la figure 1, la figure 7 étant une vue en coupe.- Figures 2 to 7 illustrate, schematically and partially, different views of the different elements of the energy absorbing devices of Figure 1, Figure 7 being a sectional view.
Les véhicules automobiles sont généralement munis d'une poutre pare25 chocs 2 disposée en face avant. Comme le montre la figure 1, cette poutre pare-chocs 2 peut être fixée à un longeron 3 du véhicule. Afin d'absorber les chocs et d'éviter que l'énergie des chocs ne soit directement transmise aux longerons 3 ainsi qu’au reste du véhicule, la poutre pare-chocs 2 comporte des dispositifs absorbeur d'énergie 1 qui font la liaison entre la poutre pare-chocs 2 et les extrémités des longerons 3 qui sont en regards de ladite poutre parechocs 2. Ces dispositifs absorbeur d'énergie 1 se déforment selon une déformation programmée lorsque l'énergie du choc atteint un certain niveau afin d'absorber cette énergie.Motor vehicles are generally provided with a bumper beam 2 arranged on the front face. As shown in Figure 1, this bumper beam 2 can be attached to a beam 3 of the vehicle. In order to absorb shocks and prevent impact energy from being transmitted directly to the side rails 3 and to the rest of the vehicle, the bumper beam 2 comprises energy absorbing devices 1 which make the connection between the bumper beam 2 and the ends of the side members 3 which are opposite said bumper beam 2. These energy absorbing devices 1 deform according to a programmed deformation when the impact energy reaches a certain level in order to absorb this energy.
Comme illustré sur la figure 2, chaque dispositif absorbeur d'énergie 1 comporte des demi-coquilles supérieure 10 et inférieure 11.As illustrated in FIG. 2, each energy absorbing device 1 has upper 10 and lower 11 half-shells.
Comme on peut le voir sur la figure 3, la demi-coquille supérieure 10 comporte :As can be seen in FIG. 3, the upper half-shell 10 comprises:
- un insert 12 réalisé en matériau composite visible isolément sur la figure 4,an insert 12 made of composite material visible in isolation in FIG. 4,
- une structure en matériau plastique 13 enveloppant partiellement l’insert 12, cette structure étant réalisée par surmoulage de l’insert 12 avec le matériau plastique.- A structure of plastic material 13 partially enveloping the insert 12, this structure being produced by overmolding of the insert 12 with the plastic material.
L’insert 12 comprend au moins trois parois longitudinales 15, ici au nombre de quatre parois parallèles, s’étendant depuis le pare-chocs 12 vers les longerons 3 lorsque le dispositif absorbeur d'énergie 1 est monté entre le parechocs 2 et les longerons 3.The insert 12 comprises at least three longitudinal walls 15, here four in number parallel walls, extending from the bumper 12 towards the rails 3 when the energy absorbing device 1 is mounted between the bumper 2 and the rails 3.
Ainsi l’insert 12 présente une forme ondulée avec deux sommets platsThus the insert 12 has a wavy shape with two flat vertices
16. Les parois 15 présentent une hauteur sensiblement identique.16. The walls 15 have a substantially identical height.
L’insert 12 est réalisé en matériau composite, par exemple l’insert comporte un textile de fibres de verre ou de carbone pré-imprégné d’une résine thermoplastique comme par exemple un polypropylène ou un polyamide.The insert 12 is made of composite material, for example the insert comprises a textile of glass fibers or carbon pre-impregnated with a thermoplastic resin such as for example a polypropylene or a polyamide.
Le matériau de la structure plastique 13 est une résine thermoplastique comme par exemple un polypropylène ou un polyamide, notamment compatible ou identique à celle utilisée pour l’insert en matériau composite, avec ou sans renfort.The material of the plastic structure 13 is a thermoplastic resin such as for example a polypropylene or a polyamide, in particular compatible or identical to that used for the insert made of composite material, with or without reinforcement.
Les deux parois 15 intermédiaires entre les parois latérales extérieures forment un renfoncement 18 à fond plat de l’insert 12.The two intermediate walls 15 between the outer side walls form a recess 18 with a flat bottom of the insert 12.
Ce renfoncement 18 reçoit des nervures 19 de la structure en matériau plastique 13. Ces nervures 19, disposés en croix, servent notamment à assurer l’intégrité physique du dispositif absorbeur 1 et un report d’effort.This recess 18 receives ribs 19 of the plastic material structure 13. These ribs 19, arranged in a cross, serve in particular to ensure the physical integrity of the absorbing device 1 and a transfer of force.
Chaque paroi longitudinale 15 est reliée à la paroi longitudinale voisine 5 15 par une paroi de liaison 20, de même longueur que les parois longitudinalesEach longitudinal wall 15 is connected to the adjacent longitudinal wall 5 15 by a connecting wall 20, the same length as the longitudinal walls
15.15.
La paroi de liaison 20 est sensiblement plane et forme les sommets 16.The connecting wall 20 is substantially flat and forms the vertices 16.
Chaque dispositif absorbeur d'énergie 1 comporte deux inserts inférieur 30 (visible sur la figure 6) et supérieur 12, chacun étant surmoulé avec une structure en matériau plastique 31 (visible sur la figure 5) et 13 respectivement.Each energy absorbing device 1 has two lower inserts 30 (visible in FIG. 6) and upper 12, each being overmolded with a structure made of plastic material 31 (visible in FIG. 5) and 13 respectively.
Chaque insert 12, 30 avec sa structure en matériau plastique 13, 31 forme une demi-coquille 10,11 du dispositif absorbeur d'énergie 1.Each insert 12, 30 with its plastic material structure 13, 31 forms a half-shell 10, 11 of the energy absorbing device 1.
Les deux demi-coquilles 10 et 11 sont assemblées ensemble par soudage, comme illustré sur la figure 7. La soudure est réalisée sur les matériaux thermoplastiques de l’insert et/ou de la structure en matériau plastique.The two half-shells 10 and 11 are assembled together by welding, as illustrated in FIG. 7. The welding is carried out on the thermoplastic materials of the insert and / or of the structure in plastic material.
Les deux demi-coquilles 10 et 11 sont assemblées suivant une zone de jonction centrale 32 située sur les renfoncements 18 associés et des zones de jonction périphériques 35 au droit des parois latérales des inserts.The two half-shells 10 and 11 are assembled according to a central junction zone 32 situated on the associated recesses 18 and peripheral junction zones 35 in line with the side walls of the inserts.
Les deux demi-coquilles 10 et 11 présentent une symétrie suivant un plan AB de symétrie (visible sur la figure 1) passant par la jonction des deux demi-coquilles 10 et11.The two half-shells 10 and 11 have a symmetry along a plane AB of symmetry (visible in FIG. 1) passing through the junction of the two half-shells 10 and 11.
Chaque structure en plastique 13 ; 31 comporte une collerette de fixation 36 pour la fixation sur le longeron 3, et une paroi transversale plane opposée 37 à l’extrémité de l’insert en matériau composite 12 ;30.Each plastic structure 13; 31 includes a fixing flange 36 for fixing to the beam 3, and an opposite flat transverse wall 37 at the end of the insert made of composite material 12; 30.
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